地下管網(wǎng)是城市基礎設施的重要組成部分，日夜肩負著(zhù)傳送信息和能量的重要任務(wù)。為城市處理污水的系統、自來(lái)水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網(wǎng)之內，要對上述市政設施進(jìn)行改建、新建、擴建，需要工程技術(shù)人員進(jìn)行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線(xiàn)施工技術(shù)由于對地面交通影響較大，使本來(lái)就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時(shí)給市民工作、生活帶來(lái)許多不便，特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區以及不允許開(kāi)挖的地段，這個(gè)矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至Z小，如何盡可能減少對人們日常生活的影響。已經(jīng)成了一個(gè)迫切解決的問(wèn)題。

非開(kāi)挖技術(shù)將完全能解決這些難題，提供安全及經(jīng)濟的施工方法。非開(kāi)挖技術(shù)是指利用少開(kāi)挖和不開(kāi)挖技術(shù)來(lái)進(jìn)行地下管線(xiàn)的鋪設或更換的工藝。頂管技術(shù)就是在這種情況下發(fā)展起來(lái)的一種非開(kāi)挖技術(shù)，其在國外已廣泛使用，在國內也已逐漸普及。隨著(zhù)頂管技術(shù)在市政工程的廣泛運用，本論文主要討論在頂管作業(yè)施工過(guò)程中出現了一些具體的技術(shù)問(wèn)題，值得施工技術(shù)人員重視，并以此和同行共享。

1頂管施工的特點(diǎn)

頂管法又稱(chēng)為非開(kāi)挖管道敷設技術(shù)，它具有不需要開(kāi)挖面層，就能穿越地面構筑物和地下管線(xiàn)吸公路、鐵路、河道的特點(diǎn)，相比開(kāi)挖敷設技術(shù)，投資和工期將大大節省。同時(shí)，頂管施工技術(shù)可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞。頂管施工法由于其上述多方面的優(yōu)點(diǎn)，在市政工程中尤其是在市政管線(xiàn)工程中得到了廣泛地應用。概括起來(lái)，頂管施工技術(shù)具有幾大方面的優(yōu)點(diǎn)：施工面由線(xiàn)縮成點(diǎn)，占地面積??；地面活動(dòng)不受施工影響，對交通干擾??；噪音和震動(dòng)低，城市中施工對居民生活環(huán)境干擾小，不影響現有管線(xiàn)及構筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線(xiàn)的拆遷工作量，降低工程造價(jià)。

2頂管技術(shù)施工應用分析

2.1頂進(jìn)管的選擇頂進(jìn)管一般選用鋼筋砼管，如沒(méi)有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關(guān)鋼筋砼的標準和技術(shù)規程，特別是有關(guān)鋼筋砼管的標準和技術(shù)規程。①頂進(jìn)管直徑的選擇：頂進(jìn)管的直徑選擇是首先根據工程性質(zhì)、工程需要確定內徑，根據頂進(jìn)管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進(jìn)而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm；②頂進(jìn)管長(cháng)度的選擇：頂進(jìn)管的長(cháng)度對頂管過(guò)程的可控性和經(jīng)濟性有很大的影響。在直線(xiàn)推頂的情況下使用長(cháng)管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著(zhù)管長(cháng)度的增長(cháng)，如果偏離原定的路線(xiàn)，使之恢復正確路線(xiàn)要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時(shí)頂壓坑的長(cháng)度也要加大，挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。

一般情況下，管長(cháng)度須相對于管徑來(lái)衡量，當L/D外≤1.10時(shí)，為短管；當L/D外=1.15時(shí)，為標準管；當IJD外≥2.10時(shí)為長(cháng)管。

2.2頂管施工的前期準備①現場(chǎng)平面布置：平面總體布置包括起重設備、自動(dòng)控制室、料具間、管片堆場(chǎng)、拌漿棚及拌漿材料堆場(chǎng)、注水系統、棄土坑的布置等。始發(fā)工作井內安裝發(fā)射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進(jìn)設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下；②頂管機進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機出洞的***安全，需對后靠土體及進(jìn)、出洞區域土體進(jìn)行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進(jìn)、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進(jìn)過(guò)程中壓注的觸變泥漿不流失，須在工作井安裝止水裝置。

2.3頂管施工的工藝：頂管施叉稱(chēng)為頂進(jìn)法施工，是指利用頂進(jìn)設備將預制成橢圓形或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交義通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進(jìn)，前端土體通過(guò)工作井運出，***完成管道鋪設。

2.3.1頂管井的設計：頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結構有很多種類(lèi)，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。

2.3.2頂管施工工序①穿墻：打開(kāi)穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術(shù)施工措施如下：1）穿墻管內填夯壓密實(shí)的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時(shí)性阻水擋土作用；2）為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；3）穿墻前對可能出現的問(wèn)題進(jìn)行分析并制定相應處理措施；4）悶板開(kāi)啟后迅速推進(jìn)工具管，同時(shí)做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然橡膠止水板環(huán)，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進(jìn)帶動(dòng)安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時(shí)間過(guò)長(cháng)而產(chǎn)生擾動(dòng)流變。②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業(yè)中一個(gè)很值得注意的問(wèn)題，頂管出洞，即頂管機和***節管子從工作井中破出洞口封門(mén)進(jìn)入土中。開(kāi)始正常頂管前的過(guò)程，是頂管技術(shù)中的關(guān)鍵工序，也是容易發(fā)生事故的工序。為防止管線(xiàn)出現偏斜，應采取工具管調零，在工具管下的井壁上加設支撐，若發(fā)現下跌立即用主頂油缸進(jìn)行糾偏，工具管出洞前預先設定一個(gè)初始角彌補下跌等措施。③注漿減阻：在頂管施工中還有一個(gè)重要的技術(shù)措施就是通過(guò)壓注觸變泥漿填充管道周?chē)目障?，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進(jìn)阻力的作用。在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并要與頂進(jìn)工作同步，然后在中續間和混凝土管道的適當位置進(jìn)行跟蹤補漿，以補充在頂進(jìn)中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長(cháng)距離頂管施工中。④頂管糾偏：糾偏是指機頭偏離設計軸線(xiàn)后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線(xiàn)頂迸。頂進(jìn)糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法，進(jìn)行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。

3膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用

在無(wú)粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身很不穩定，以致在刃腳推進(jìn)之后立刻就會(huì )坍落在管壁上。所以對這類(lèi)土壤來(lái)說(shuō)，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內，充滿(mǎn)孔隙，并繼續在其中流動(dòng)。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性，同時(shí)也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度，在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液，面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動(dòng)阻力的過(guò)程中，壓漿壓力隨著(zhù)滲入深度的增加而成比例地衰減，所以相應每一種壓漿壓力，都有一個(gè)完全確定的滲入深度。

盡管就某種場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，隨著(zhù)管子的推進(jìn)同時(shí)在管子整個(gè)圓周上和管路全部長(cháng)度上均勻地壓漿證明是相宜的，而在另一些場(chǎng)合下，正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現已得知，在管子下半部，膨潤土在頂進(jìn)過(guò)程中比靜止狀態(tài)下更容易流出，而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進(jìn)行。因此***是將管子下半都的注漿孔和上半部的注漿孔分別組合起來(lái)。這種半側壓出韻原因在于，靜止狀態(tài)的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙，或者至少是形成了一個(gè)壓力較低的區域。因而在這種狀態(tài)下，膨瀾土在管頂處比在管底部更容易流出。反之，在頂壓力和浮力同時(shí)作用下，管道有向上拱起的傾向。這時(shí)管道離地升起，于是管底下方便形成了一個(gè)低壓區，致使膨潤土更加容易滲入其中并均勻地散開(kāi)。

4頂進(jìn)管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力

只要頂進(jìn)管在整個(gè)圓周上被膨潤土懸浮液所包圍，浮力定律便對它有效，即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過(guò)正確地壓人膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進(jìn)管形成一個(gè)支承環(huán)帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會(huì )在膨潤土懸浮液中漂浮起來(lái)。為此需的前提在于懸浮液應是液體狀態(tài)的，亦即呈現為表觀(guān)流限相應較低的溶膠狀態(tài)。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動(dòng)狀態(tài)下的穩定J限時(shí)，這個(gè)條件便能得到滿(mǎn)足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因為管底部由于自重產(chǎn)生的法向力減少了。這一效果首先會(huì )對大直徑管子的長(cháng)距離推頂產(chǎn)生有利的影響

5總結

頂管設計在市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設計中顯得尤為重要。在特定工程條件下，相對與開(kāi)槽埋管更具優(yōu)越性。時(shí)代要前進(jìn)，城市要發(fā)展。市政設施配套完善，地下各種管道建設將會(huì )大量增加，頂管設計和施工也會(huì )增多。管徑加大，長(cháng)度加長(cháng)，有直有曲，種類(lèi)繁多，這將是今后大城市頂管施工的發(fā)展趨勢。因此，我們要重視這個(gè)良機，進(jìn)一步地完善和提高我們的頂管設計和施工技術(shù)，使之綜合施工技術(shù)達到國際水平。